2023-2024學年北京朝陽區(qū)高三（上）期中物理試題及答案

2023北京朝陽高三（上）期中物理（考試時間分鐘100分）第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1．關(guān)于力的作用效果，下列說法不正確的是．．．A．力可以使物體產(chǎn)生加速度C．力可以對物體產(chǎn)生沖量B．力可以對物體做功D．物體做勻速直線運動需要力來維持2．某人想估測一枯井的深度：他從井口靜止釋放一小石塊并開始計時，經(jīng)過2s聽到石塊落到底部。下列選項最接近枯井深度的是A．16mB．19mC．22mD．25m3．設想將來發(fā)射一顆人造行星，能在地球繞太陽運動的軌道上穩(wěn)定運行，該軌道可視為圓軌道。該行星與地球相比，一定相同的物理量是A．線速度B．環(huán)繞周期C．向心力D．動能4．如圖所示，物塊從光滑曲面上的P點自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的Q點。若傳送帶轉(zhuǎn)動起來，再把物塊放到P點自由滑下，則PA．若傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動，物塊一定落在Q點B．若傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動，物塊一定落在Q點的左邊C．若傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動，物塊一定落在Q點D．若傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動，物塊一定落在Q點的右邊Q5．位于坐標原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間tT變化的關(guān)系式為yAsin(=t)，則t=時的波形圖為T26．如圖所示，將兩個木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細繩系于墻壁。開始時a、b均靜止，彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細繩均有拉力，a所受摩擦力F=0，b所受摩擦力F0?，F(xiàn)將右ab側(cè)細繩剪斷，則剪斷瞬間第1頁/共10頁A．Fa不為零B．Fb變?yōu)榱鉉．Fa方向向右D．Fb方向向右7．我國將在2024年前后發(fā)射鵲橋二號中繼衛(wèi)星和嫦娥六號探測器，實現(xiàn)月背采樣返回。嫦娥六號探測器近月m運行時可視為勻速圓周運動，假設其近月環(huán)繞的周期為T。已知引力常量為G，嫦娥六號的質(zhì)量為。根據(jù)以上信息可求出A．月球的第一宇宙速度C．嫦娥六號的平均密度B．月球的平均密度D．嫦娥六號繞月運行的動能8．一質(zhì)量為m的物塊在大小為F的水平拉力作用下，從靜止開始沿水平面運動距離x后撤掉，又運動了x停止。已知接觸面粗糙程度不變，重力加速度為g。下列說法不正確的是．．．A．在開始運動x過程中，物塊受到重力、支持力、拉力、滑動摩擦力的作用B．根據(jù)題干信息，可求出物塊運動的總時間C．根據(jù)題干信息，可求出物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)D．僅改變拉力F的大小，仍使物塊通過3x的距離停止，必須提前撤掉F9．某質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點在Oxy平面內(nèi)運動。t＝0時，質(zhì)點位于y軸上。它在x方向運動的速度時間圖像如圖甲所示，它在y方向運動的位移-時間圖像如圖乙所示。下列說法正確的是A．質(zhì)點所受的合力為4NB．從t時刻開始質(zhì)點做勻變速直線運動C．t=1.0s時，質(zhì)點的位置坐標為（5m，5m）D．t=1.0s時，質(zhì)點的速度方向與x軸夾角為60°10．如圖所示，一個質(zhì)量m=5kg的箱子，在平行于斜面的拉力F作用下，靜止在傾角為37°的斜面上。已知斜面足夠長，與箱子間的動摩擦因數(shù)為0.3，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。下列說法正確的是A．保持箱子靜止的最小拉力為F=30NB．保持箱子靜止的最大拉力為F=45NC．當拉力=52N時，經(jīng)過1s箱子的動能為10JD．當拉力F=52N時，經(jīng)過1s箱子的重力勢能增加40J．如圖所示，不可伸長的柔軟細繩穿過固定豎直放置的細管，兩端拴著質(zhì)量分別為m和M的小球。當小球m繞細管的幾何軸勻速轉(zhuǎn)動時，m到管口的繩長為l，繩與豎直方向的夾角為θ，小球M處于靜止狀態(tài)。細管處處光滑，其半徑可忽略不計，重力加速度為g。下列說法正確的是A．小球m的線速度大小v=glcos第2頁/共10頁B．小球m的運動周期T=2πMgC．向下緩慢拉動M的過程中，夾角θ變小D．向下緩慢拉動M的過程中，系統(tǒng)的機械能減少12．某?；@球運動員進行了如圖所示的原地起跳摸高訓練。已知質(zhì)量m=50kg的運動員原地靜止站立（不起跳）摸高為2.15m，訓練過程中，該運動員先下蹲，重心下降0.5m，發(fā)力豎直跳起摸到了2.90m的高度。若運動員離開地面前的起跳過程視為勻加速運動，忽略空氣阻力影響，g取10m/s2。則運動員起跳過程中A．對地面的壓力為750NB．機械能增加了625JC．所受地面彈力的功和沖量均不為零D．所受合力的沖量大于從離開地面至上升到最高點過程中所受合力的沖量13．惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡諧運動的周期T某同學創(chuàng)設了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實驗環(huán)境：如圖1所示，在水平地面上固定一傾角θ可調(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的O點，使擺線平行于斜面。拉開擺球至A點，靜止釋放后，擺球在ABC之間做簡諧運動，擺角為α。在某次實驗中，擺球自然懸垂時，通過力傳感器（圖中未畫出）測得擺線的拉力為F；擺球擺動過程中，力傳感器測出擺線的拉力隨時間變化的關(guān)系如圖2所示，其中F、F、T均1230已知。當?shù)氐闹亓铀俣葹間。下列選項正確的是A．多次改變圖1中α角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度B．在圖2的測量過程中，單擺n次全振動的時間為nT01C．多次改變斜面的傾角θ，只要得出T就可以驗證該結(jié)論成立sinD．在圖2的測量過程中，滿足FF－2F關(guān)系321142023年9月日上午，在賽艇女子輕量級雙人雙槳項目決賽中，中國選手鄒佳琪和邱秀萍以絕對優(yōu)勢領(lǐng)先比賽，杭州第19屆亞運會首金誕生。賽艇分單人艇、雙人艇、四人艇、八人艇。研究者對各種艇賽的2000米成績數(shù)據(jù)進行分析后推測：比賽成績t（時間）與槳手數(shù)量n之間應存在一定的關(guān)系。為方便探究-n在簡化條件下的關(guān)系式，現(xiàn)建立以下物理模型：2①認為賽艇沿前進方向的橫截面積S與其浸入水中的體積V滿足SV；3第3頁/共10頁②艇重G與槳手數(shù)n的比值為常數(shù)，即Gn；00③比賽全過程賽艇視為勻速運動，當速度為v時賽艇受到的阻力f滿足fSv；2④每個槳手的體重G都相同，比賽中每個槳手劃槳的功率P均恒定，且PG。根據(jù)以上物理模型，下列關(guān)系式可能正確的是1193?A．PfvB．vnS3C．tnD．Sn2第二部分本部分共6題，共58158分）（1）某同學做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗裝置，如圖所示。①為了使實驗能夠順利進行，且盡量減小誤差，你認為下列說法正確的是_________；A．拉著細繩套的兩只彈簧測力計，每次穩(wěn)定后讀數(shù)應相同B．測量時，橡皮條、細繩和彈簧測力計應貼近并平行于木板C．用彈簧測力計拉兩個細繩套時，兩拉力夾角越大越好②本實驗采用的科學方法是______。A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法（2）某同學找到兩條遵循胡克定律的相同橡皮筋A、B，利用如下實驗器材探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律：刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、木板、釘子、質(zhì)量不同的小重物若干。實驗方案如下：a．將橡皮筋A、B的一端連接于O點，另一端分別與兩條細繩相連，測出橡皮筋的原長；b．將橡皮筋A的細繩端用釘子固定在豎直木板上，在O點用細繩系住重物，使重物自然下垂，如圖甲所示；c．在橡皮筋B的細繩端施加水平向左的力F，拉起重物并使O點靜止在某處，如圖乙所示。①為完成本實驗，下列還必須測量的物理量為_________；A．細繩的長度B．圖甲中橡皮筋A的長度C．圖乙中橡皮筋A、B的長度②圖乙中保持橡皮筋A方向不變，順時針緩慢旋轉(zhuǎn)橡皮筋B，直至B與A垂直。請判斷此過程中橡皮筋A、B的長度變化情況。1610分）某實驗小組用圖1所示的實驗裝置探究加速度與物體受力的關(guān)系。在一端帶有光滑定滑輪的水平長木板（下方附有標尺）上放一個物體A，可以通過A下面的白色小三角確定其位置，另一個物體B放置在與長木板相接的斜面上，A、B之間用跨過定滑輪的細線連接，在細線中間接入一個輕質(zhì)彈簧測力計，用B來第4頁/共10頁牽引A使之運動，通過頻閃照相的方法記錄下物體A在不同時刻的位置及測力計的示數(shù)。改變斜面傾角θ即可改變細線對A的拉力F。圖1（1）進行實驗操作時，物體B的質(zhì)量_________A的質(zhì)量。（2）如圖2為頻閃相機閃光頻率為20Hz時得到的物體A運動的部分照片，則其運動的加速度為_________m/s2(圖2（3）某同學把長木板的一端墊高，通過調(diào)整傾角，使物體A恰沿長木板勻速運動。此后改變物體B下方斜面的傾角θ進行多次實驗，他發(fā)現(xiàn)：物體A的加速度正比于彈簧測力計的示數(shù)。對上述實驗過程，以下說法正確的是。A．調(diào)整長木板的傾角時，必須用物體B牽引物體A運動B．實驗過程需要保持物體A、滑輪間的細線與長木板平行C．物體A加速運動時，彈簧測力計示數(shù)大于物體A所受的合力（4）本實驗在長木板始終保持水平的條件下，是否也能得到“物體A的加速度正比于所受合力”的結(jié)論。如果能，請寫出需要測量的物理量及處理數(shù)據(jù)的思路；如果不能請寫出理由。179分）如圖所示，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上。用質(zhì)量為m=0.2kg的小球壓縮彈簧的E另一端至彈簧的彈性勢能為=0.9J。釋放后，小球從靜止開始在桌面上運動，與彈簧分離后，從高為pH=0.8m的桌面水平飛出。重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力。求：（1）小球離開桌面時速度的大小v0；（2）小球落地時動量的大小p；（3）小球第一次落地時的速度與水平方向夾角θ的正切值。189分）如圖所示，固定在水平地面上的半圓形凹槽軌道粗糙程度處處相同，圓弧半徑為R，軌道底部固定一個力傳感器?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小滑塊從凹槽右側(cè)上方2R處由靜止釋放，恰好能切入槽內(nèi)，實驗發(fā)現(xiàn)小滑塊第一次滑至軌道最低點時傳感器的示數(shù)為滑塊重力的5倍。空氣阻力忽略不計，重力加速度為g。（1）求滑塊第一次運動至軌道最低點時速度的大小v0；（2）求滑塊第一次下滑至軌道最低點過程中摩擦力做的功Wf；第5頁/共10頁（3）推理說明滑塊能否從凹槽軌道的左側(cè)沖出軌道。2RR力傳感器1910分）物體在運動速度不太大時，其所受空氣阻力可視為與速度成正比。（1）在講授自由落體運動的課上老師做了如下演示實驗：將質(zhì)量均為m的兩張紙揉成一大一小兩個紙團，在空氣中同時靜止釋放，豎直下落時大紙團下落要慢一些。設紙團半徑為r，下落速度為v時，空氣阻力f可寫成f=krv（kg。a．若下落高度足夠大，求紙團的最終速度大小m；b．兩紙團下落情況對比，關(guān)于它們運動的vt圖線，請你判斷能否出現(xiàn)圖1中的①、②情形，并說明理由。v①②Ot圖1（2）從地面以速度大小v豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球返回原地時速度大小為v，由于空氣12阻力的作用，使得v<v。重力加速度為g。21a．以豎直向上為正方向，在圖2中定性畫出小球從拋出到返回原地過程中速度-時間圖像；b．計算小球在此過程中所受重力沖量的大小IG。vOt圖2第6頁/共10頁2012分）摩擦無處不在，宏觀世界和微觀尺度里摩擦可能遵循不同的規(guī)律。（1）達·芬奇最早對摩擦進行定量的研究并提出摩擦系數(shù)的概念。如圖1為達·芬奇研究木板與物塊間摩擦力的模型圖，兩物體接觸面間的壓力為FN，滑動速度為v，摩擦力為f；圖2為他在某次實驗中用得到的數(shù)據(jù)繪制的f-FN圖像。達·芬奇定義該圖像的斜率為摩擦系數(shù)。f/Nv6fFN010FN/N圖1圖2a．求兩物體接觸面間的摩擦系數(shù)μ；b．若圖1中木板質(zhì)量為M=3kgL=6m，開始時靜止在光滑水平桌面上。上面的小物塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量為m=1kg，從木板上的左端以速度0=10m/s開始運動。求最終物塊和木板的速度分別為多大（木g=10m/s2。（2）隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)了摩擦力在原子尺度上與宏觀表現(xiàn)出不同的規(guī)律。圖3為清華大學課題組通過對石墨烯體系施加面內(nèi)拉伸形變時得到的數(shù)據(jù)組；圖4為佐治亞理工學院課題組用硅包裹的納米針尖在云母表面上以不同的速度v滑動時得到的數(shù)據(jù)組，五組實驗中針尖與云母表面間壓力在4nN~12nN之間。形變/%圖4圖3通過這些研究數(shù)據(jù)你能得到哪些與宏觀不一樣的結(jié)論。第7頁/共10頁參考答案第一部分共14題，每題3分，共42分。12345678910CB12B13C14CDBBAADBDC第二部分共6題，共58分。158分）（1）①BB2分2分2分（2）①BC②根據(jù)三力平衡及平行四邊形定則可知兩橡皮筋長度均減小2分1610分）（1）不需要（2）4.002分2分2分1分（3）B（4）能得到，①調(diào)整斜面傾角，使物體B牽引物體A勻速運動，記錄彈簧測力計示數(shù)F0；②多次調(diào)整斜面傾角，使物體B牽引物體A加速運動，分別記錄物體A的加速度a、a、及相應的彈12簧測力計示數(shù)F、F……；12③以物體A的加速度a為縱軸、彈簧測量計示數(shù)F與F的差為橫軸，分別描出(aF?F、(ai01102F?F、……，盡可能通過這些點畫出一條直線，該直線傾斜且通過原點，表明物體A的加速度與所受合20力成正比。3分179分）12（1）根據(jù)機械能守恒有=解得Epmv202Ev0=mp=3m/s3分1（2）根據(jù)機械能守恒+=解得EpmgHmv222Ep+mgH）v==5m/smp=m=1kgm/s3分vy（3）設小球落地時豎直方向的速度為vy則有tan=根據(jù)速度關(guān)系可知vy=v2-v2所以v0第8頁/共10頁mgHEp433分tan==189分）（1）在最低點根據(jù)牛頓第三定律滑塊所受支持力FN=5mg，根據(jù)牛頓第二定律有v2RN-G=m0解得v0=2gR3分（2）從下落到最低點應用動能定理1W+W=